EVOLUÇÃO

EVOLUÇÃO NÃO É METAMORFOSE

Microevolução e macroevolução

• Diz-se que há microevolução quando ocorrem modificações das composições gênicas em uma determinada população e há macroevolução quando há aparecimento de novas espécies.

Mas afinal, o que é espécie?

• Em última análise uma categoria taxionômica no sistema hierárquico de Lineu e teoricamente a unidade de evolução. Deste modo, os conceitos de espécie, de um modo geral, focalizaram os seguintes aspectos principais:

• (1) características morfológicas usadas para distinguir espécies (características fenéticas ou fenotípicas, matematicamente quantificáveis);

• (2) propriedades biológicas que mantém as espécies separadas (isolamento reprodutivo) e

• (3) propriedades biológicas que mantém as espécies (fertilização e coesão genética): origem, em condições naturais, de descendentes férteis.

ESPECIAÇÃO E MACROEVOLUÇÃO

Consideremos uma espécie, constituída por duas populações intercruzantes, entre as quais passa a existir uma barreira geográfica. Esta barreira pode ser uma montanha, o mar ou um rio para seres terrestres, uma faixa de terra para seres aquáticos, um deserto, uma faixa de gelo, etc.

A barreira geográfica passa a impedir o intercruzamento e com isto cessa o fluxo gênico entre essas populações.

Quando não mais se entrecruzarem, por mecanismos que impeçam a fecundação, a gestação ou que produzam descendentes estéreis teremos duas novas espécies.

ESPECIAÇÃO

ISOLAMENTODE POPULAÇÕES

barreira

Distribuição geográfica

Novas Espécies

Especiação

• Divisão de uma espécie em duas reprodutivamente isoladas.

• O padrão mais comum de especiação é conhecido como especiação geográfica ou especiação alopátrica.

PANGAEA

ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA

Isolamento reprodutivo• Uma classificação dos mecanismos de isolamento nos animais (Mayr, 1993):

• 1. Mecanismos  pré-copulatórios - impedem cruzamentos inter-específicos • a. Parceiros em potencial não se encontram (isolamento sazonal ou de hábitat)

b. Parceiros em potencial encontram-se, mas não copulam (isolamento etológico) c. A cópula é tentada, mas não há transferência de espermatozóides (isolamento mecânico).

• 2. Mecanismos pós-copulatórios - reduzem o completo sucesso dos cruzamentos inter-específicos .

• Pré-zigóticos . A transferência de espermatozóides ocorre, mas o ovo não é fertilizado (mortalidade gamética, incompatibilidade, etc).

• Pós-zigóticos a. O ovo é fertilizado, mas o zigoto morre (mortalidade zigótica por incompatibilidade de cariótipos, etc.) .b. O zigoto produz uma F1 de híbridos inviáveis ou com viabilidade reduzida (inviabilidade do híbrido). c. Os zigotos dos híbridos da F1 são completamente viáveis, mas parcial ou completamente estéreis ou ainda produzem uma F2 deficiente (esterilidade do híbrido).

Melanismo Industrial

• A explicação para esse fato fica lógica se lembrarmos que nessa época os troncos das árvores eram recobertos por certo tipo de vegetais, os líquenes, que conferiam-lhes uma cor acinzentada. Na medida em que a industrialização provocou aumento de resíduos poluentes gasosos, os troncos das árvores passaram a ficar escurecidos, como conseqüência da morte dos líquenes e do excesso de fuligem.

• B. betularia typica

• B. betularia carbonaria

GALÁPAGOS

ARQUIPÉLAGO DE ARQUIPÉLAGO DE GALÁPAGOSGALÁPAGOS

Nome provém das tartarugas gigantes que o habitam.

GALÁPAGOS : AS TARTARUGAS

OS TENTILHÕESOS TENTILHÕESOS TENTILHÕESOS TENTILHÕES• Darwin, na sua viagem de

circunavegação a bordo do veleiro HMS Beagle, passou pelas ilhas Galápagos, pertencentes ao Equador, durante seis semanas em 1835. Entre os animais que coletou e depois descreveu estavam os tentilhões, que têm uma grande variação em tamanho, forma do bico e hábitos alimentares.

• Entre esses pássaros existem os que têm bicos que lembram alicates, capazes de esmagar as sementes mais duras. Outros comem insetos, outros são vegetarianos e um deles, o "tentilhão vampiro", dá bicadas para chupar o sangue de aves marinhas.

MEIOS DIFERENTES SELECIONAM INDIVÍDUOS

DIFERENTES

ANCESTRALCOMUM

RESUMO DE ORIGEM DAS ESPÉCIES,1859

FATOS CONSEQUÊNCIAS

RÁPIDO AUMENTODA POPULAÇÃO

LUTA PELA VIDA1

-LUTA PELA VIDA-USO DA HERANÇA

SOBREVIVÊNCIA DO MAISAPTO : SELEÇÃO NATURAL2

-SELEÇÃO NATURAL-VARIAÇÃO DO MEIO

SOBREVIVEM INDIVÍDUOSDIFERENTES EM MEIOS

DIFERENTES: Origem de novasespécies

3

Teorias Evolutivas

Neodarwinismo (Teoria Sintética ou Moderna)

A Teoria Sintética da Evolução

• Teoria desenvolvida a partir de 1940 e que realizou uma síntese do essencial do pensamento de Darwin (a seleção natural) com a genética, a princípio e, depois, com as demais ciências biológicas. A teoria sintética, atualização do Neodarwinismo, apóia-se na análise dos seguintes fatores evolutivos: mutação , recombinação, seleção natural, migração e oscilação genética. No Neodarwinismo, os mecanismos de mutação e recombinação gênica foram incorporados para explicar a existência de variabilidade entre organismos da mesma espécie. O princípio do Darwinismo não foi esquecido, já que a seleção natural atua sobre a variabilidade genética selecionando as combinações que melhor adaptam os organismos.

A Teoria Sintética da Evolução

• Espécie: agrupamento de populações naturais, real ou potencialmente intercruzantes e reprodutivamente isolados de outros grupos de organismos. Assim, enquanto houver cruzamento e descendência fértil, em condições naturais, continuarão a pertencer a mesma espécie e não ocorrerá especiação nem evolução.

Espécies

Com o passar das gerações acumula-se o efeito da seleção natural sobre a população que mantém ou melhora o grau de adaptação a esse ambiente.

Teoria sintética da evolução

• A moderna teoria da evolução, conhecida como neodarwinismo ou teoria sintética da evolução, faz a síntese entre as idéias de Darwin e os novos conhecimentos científicos, particularmente no campo da Genética.

• Essa teoria reconhece como principais fatores evolutivos a mutação gênica, a

recombinação gênica e a seleção natural.

A Teoria Sintética da Evolução

• Isolamento (geográfico ou sexual) do tipo novo em relação ao tipo antigo (tipo original). Quando um mutante se reproduz e generaliza-se o seu novo fenótipo, pode ocorrer que um grupo de indivíduos com essa nova característica se segregue dos demais indivíduos da população. O grupo segregado pode isolar-se apenas sexualmente (o homem tem provocado essa segregação intensamente em animais domésticos e em plantas, com o fim de procriar ou cultivar variedades especiais comercializáveis) ou, então, naturalmente, por migração para regiões afastadas. Neste caso, ele pode isolar-se geograficamente da população primitiva. Surge assim, uma população que não mais se cruza com a que lhe deu origem.

Variação e seleção

• Mutação e recombinação provocam variações que diferem no seu valor adaptativo, sendo, por isso, submetidas ao crivo da seleção natural.

1. Embriologia Comparada

• O conjunto de 24 desenhos apresentados ao lado, são de autoria de Haeckel, e foram publicados pela primeira vez em 1866 em seu trabalho chamado "Generalle Morphologie der Organismen", e republicados em 1874, em sua obra "Anthropogenie”.

Embriologia Comparada

• Na primeira linha, os desenhos de Haeckel, de vários embriões diferentes, mostrando  incrível semelhança em uma determinada fase do desenvolvimento.

• Na segunda linha, as fotografias de Richardson de como os embriões realmente são, na mesma fase de desenvolvimento citada por Haeckel.

Embriologia Comparada · Fendas branquiais: ocorrem na

faringe, são aberturas que conduzem a bolsas branquiais; nos peixes, a fendas branquiais mantém-se abertas e comunicam-se com as guelras ou brânquias. Nos vertebrados superiores desaparecem ou dão origem a estruturas internas, como a Trompa de Eustáquio que liga a faringe ao ouvido, canal auditivo, cordas vocais, etc; · Coração: inicialmente surge um tubo com duas cavidades, que se mantém nos peixes, depois passa a apresentar três cavidades com mistura de sangues (anfíbios e répteis, na figura) e, por último, passa a quatro cavidades (aves e mamíferos).

Fendas branquiais: brânquias nas salamandras (4) e peixes (5).

Embriologia Comparada

• Quanto mais diferentes são os organismos, menor é o período embrionário comum entre eles.

2. Órgãos vestigiais• Órgãos reduzidos em

tamanho e geralmente sem função, que correspondem a órgãos maiores e funcionais em outros organismos. Indicam ancestralidade comum.

• O apêndice produz leucócitos, atualmente, mas já foi o local de digestão da celulose (ingerida em abundância por nossos ancestrais e ancestrais dos

herbívoros).

Terceiro Molar (o siso).

• Os primeiros Homo sapiens mastigavam muitos vegetais e carne para consumir as calorias necessárias para sobreviver, por isso um par a mais de molares era muito útil.

Cóccix

• O cóccix (7) é o osso rudimentar da cauda das formas animais inferiores. É a porção distal da coluna vertebral com forma cônica, em número de quatro e, às vezes, até cinco segmentos.

• Tais ossículos são móveis ao nascimento e tendem a se fundirem na infância e no início da vida adulta.

Músculos adutores das orelhas.• Um trio de músculos extrínsecos

deveria fornecer aos pré-hominídeos a capacidade de mover as orelhas de forma independente da cabeça. O homem moderno ainda possui o trio, funcional em alguns indivíduos, lembrando ancestrais que moviam as orelhas para espantar parasitas ou vetores dos mesmos.

Terceira pálpebra: membrana nictitante.

• A bolinha vermelha no canto interno do olho pode ser a sobra de uma terceira pálpebra. É provável que um ancestral comum de aves e mamíferos a usasse para proteger os olhos. O jacaré possui uma terceira pálpebra transparente que vai de um lado para o outro do olho para fechá-lo e protegê-lo, de forma que quando debaixo d'água possa ver a sua presa.

3. Paleontologia comparada

FÓSSEIS

• A origem da palavra fóssil vem do latim Fossilis, que significa o que se tira da terra.

• A paleontologia é a ciência que estuda as marcas e os restos de seres vivos com mais de 10 mil anos. Já a arqueologia se dedica ao estudo das civilizações antigas através dos objetos, usados pelos homens, com menos de 10 mil anos.

• Fragmentos de ossos de um animal; impressões de folhas, troncos e frutos em sedimentos; restos de conchas de invertebrados; ou mesmo inusitadas formas microscópicas, como pólen de plantas, protozoários, fragmentos de algas, fungos, etc., são exemplos de fósseis.

• Os fósseis são preservados e encontrados nas rochas sedimentares.

Paleontologia comparada

ARENITO

GRANITO, BASALTO

MÁRMORE, GNEISSE

+

_

ROCHAS SEDIMENTARES: ESTRATIFICADAS

• Nas camadas mais antigas somente são encontrados organismos muito primitivos.

• Cordados, mamíferos e entre eles os primatas somente são encontrados em camadas mais recentes.